Mga Dimensyon ng Uniberso: mula sa Milky Way hanggang sa Metagalaxy. Ano ang laki ng ating uniberso

Ano ang nasa labas ng uniberso? Ang tanong na ito ay masyadong kumplikado para sa pag-unawa ng tao. Ito ay dahil sa ang katunayan na una sa lahat ay kinakailangan upang matukoy ang mga hangganan nito, at ito ay malayo sa madali.

Ang karaniwang tinatanggap na sagot ay isinasaalang-alang lamang ang napapansin na uniberso. Ayon sa kanya, ang mga sukat ay tinutukoy ng bilis ng ilaw, dahil posible na makita lamang ang ilaw na pinalabas o naipakita ng mga bagay sa kalawakan. Imposibleng tumingin nang higit pa kaysa sa pinaka malayong ilaw na naglalakbay sa buong pagkakaroon ng uniberso.

Ang espasyo ay patuloy na lumalaki, ngunit siyempre pa rin. Ang laki nito ay minsan ay tinutukoy bilang dami ng Hubble o globo. Ang isang tao sa uniberso ay marahil ay hindi malalaman kung ano ang lampas sa mga hangganan nito. Kaya para sa lahat ng paggalugad, ito lamang ang puwang na kakailanganin mong makihalubilo. Hindi bababa sa malapit na hinaharap.

Kadakilaan

Alam ng lahat na ang uniberso ay mahusay. Ilang milyon-milyong mga ilaw na taon ang lumawak?

Maingat na pinag-aaralan ng mga astronomo ang cosmic radiation ng background ng microwave - ang afterglow ng Big Bang. Naghahanap sila ng isang koneksyon sa pagitan ng kung ano ang nangyayari sa isang bahagi ng kalangitan at kung ano ang nasa kabilang panig. At sa ngayon ay walang katibayan na mayroong anumang bagay sa pangkaraniwan. Nangangahulugan ito na para sa 13.8 bilyong taon sa anumang direksyon, ang uniberso ay hindi ulitin ang sarili. Kaya maraming oras ang kailangan para sa ilaw upang maabot ang hindi bababa sa nakikitang gilid ng puwang na ito.

Nag-aalala pa rin kami sa tanong kung ano ang lampas sa limitasyon ng uniberso na maaaring sundin. Inaamin ng mga astronomo na ang espasyo ay walang hanggan. Ang "Matter" sa loob nito (enerhiya, kalawakan, atbp.) Ay ipinamamahagi nang eksakto sa parehong paraan tulad ng sa napapansin na Uniberso. Kung ito ay totoo, lumitaw ang magkakaibang mga anomalya kung ano ang nasa gilid.

Mayroong higit pa sa iba't ibang mga planeta sa labas ng dami ng Hubble. Doon mahahanap mo sa pangkalahatan ang lahat na maaaring umiiral. Kung napupunta ka nang sapat, maaari ka ring makahanap ng isa pang solar system na may Earth, magkapareho sa lahat ng paraan, maliban na sa lugaw sa halip na piniritong mga itlog para sa agahan. O wala namang agahan. O sabihin nating bumangon ka ng maaga at ninakawan ang isang bangko.

Sa katunayan, ang mga kosmologist ay naniniwala na kung pupunta ka nang sapat, maaari kang makahanap ng isa pang Hubble globo, na ganap na magkapareho sa atin. Karamihan sa mga siyentipiko ay naniniwala na ang uniberso na alam natin ay may mga hangganan. Ang higit pa sa kanila ay nananatiling pinakadakilang misteryo.

Prinsipyo ng kosmolohikal

Ang konseptong ito ay nangangahulugan na anuman ang lugar at direksyon ng tagamasid, nakikita ng lahat ang parehong larawan ng sansinukob. Siyempre, hindi ito nalalapat sa mas maliit na pag-aaral. Ang nasabing homogeneity of space ay sanhi ng pagkakapantay-pantay ng lahat ng mga puntos nito. Ang kababalaghan na ito ay maaaring makita lamang sa laki ng isang kumpol ng kalawakan.

Ang isang bagay na katulad sa konsepto na ito ay unang iminungkahi ni Sir Isaac Newton noong 1687. At pagkaraan, sa ika-20 siglo, napatunayan din ito ng mga obserbasyon ng iba pang mga siyentipiko. Sa makatuwirang, kung ang lahat ay lumitaw mula sa isang punto ng Big Bang at pagkatapos ay pinalawak sa Uniberso, ito ay mananatiling pantay na homogenous.

Ang distansya kung saan ang prinsipyo ng kosmolohikal ay maaaring sundin upang makita ang maliwanag na magkaparehas na pamamahagi ng bagay ay humigit-kumulang 300 milyong magaan na taon mula sa Earth.

Gayunpaman, ang lahat ay nagbago noong 1973. Pagkatapos ay natuklasan ang isang anomalya na lumalabag sa prinsipyo ng kosmolohiko.

Mahusay na nakakaakit

Ang isang malaking konsentrasyon ng masa ay natagpuan sa layo na 250 milyong light years, malapit sa mga konstelasyon na Hydra at Centaurus. Ang bigat nito ay napakahusay na maihahambing ito sa libu-libong masa ng Milky Way. Ang anomalya na ito ay naisip na isang galactic supercluster.

Ang bagay na ito ay pinangalanang Great Attractor. Ang lakas ng gravitational nito ay napakalakas na nakakaapekto sa iba pang mga kalawakan at ang kanilang mga kumpol sa maraming daang light years. Ito ay matagal na nanatiling isa sa mga pinakadakilang misteryo ng kosmos.

Noong 1990, natuklasan na ang paggalaw ng colossal na kumpol ng mga kalawakan, na tinatawag na Great Attractor, ay may kaugaliang ibang lugar ng kalawakan - lampas sa gilid ng uniberso. Sa ngayon, ang prosesong ito ay maaaring sundin, kahit na ang anomalya mismo ay nasa "zone ng pag-iwas".

Madilim na enerhiya

Ayon sa Batas ng Hubble, ang lahat ng mga kalawakan ay dapat na gumalaw nang pantay-pantay mula sa bawat isa, na pinapanatili ang prinsipyo ng kosmolohiko. Gayunpaman, noong 2008 isang bagong pagtuklas ang lumitaw.

Ang Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) ay nakakita ng isang malaking pangkat ng mga kumpol na gumagalaw sa parehong direksyon sa bilis na hanggang 600 milya bawat segundo. Lahat sila ay nagtungo patungo sa isang maliit na rehiyon ng kalangitan sa pagitan ng mga konstelasyong Centaurus at Parus.

Walang malinaw na dahilan para dito, at dahil ito ay isang hindi maipaliwanag na kababalaghan, tinawag itong "madilim na enerhiya." Ito ay sanhi ng isang bagay sa labas ng napapansin na uniberso. Sa kasalukuyan, mayroong haka-haka lamang tungkol sa likas na katangian nito.

Kung ang mga kumpol ng mga kalawakan ay iguguhit patungo sa isang malaking butas na itim, kung gayon ang kanilang paggalaw ay dapat mapabilis. Ang madilim na enerhiya ay nagpapahiwatig ng palagiang bilis ng mga kosmiko na katawan sa bilyun-bilyong magaan na taon.

Ang isa sa mga posibleng dahilan para sa prosesong ito ay napakalaking istruktura na nasa labas ng uniberso. Malaki ang impluwensya nila. Walang mga higanteng istruktura sa loob ng napapansin na uniberso na may sapat na gravitational gravity upang maging sanhi ng hindi pangkaraniwang bagay na ito. Ngunit hindi ito nangangahulugan na hindi sila maaaring umiiral sa labas ng napansin na lugar.

Ito ay nangangahulugan na ang istraktura ng uniberso ay hindi pantay. Tulad ng para sa mga istruktura mismo, maaari silang maging literal na anuman, mula sa mga pinagsama-samang bagay sa enerhiya sa isang sukat na hindi mo halos maisip. Posible kahit na ang mga ito ay nagdidirekta ng mga puwersa ng gravitational mula sa iba pang mga unibersidad.

Walang katapusang mga bula

Ang pakikipag-usap tungkol sa isang bagay sa labas ng Hubble globo ay hindi ganap na tama, dahil mayroon pa rin itong isang magkatulad na istruktura ng Metagalaxy. Ang "Hindi Alam" ay may parehong mga pisikal na batas ng uniberso at patuloy. Mayroong isang bersyon na ang Big Bang sanhi ng hitsura ng mga bula sa istraktura ng puwang.

Kaagad pagkatapos nito, bago ang simula ng inflation ng Uniberso, isang uri ng "kosmiko foam" ang lumitaw, na umiiral bilang isang kumpol ng "mga bula". Ang isa sa mga bagay ng sangkap na ito ay biglang lumawak, sa kalaunan ay naging Kilalang Uniberso ngayon.

Ngunit ano ang lumabas sa iba pang mga bula? Si Alexander Kashlinsky, ang pinuno ng koponan ng NASA, ang samahan na natuklasan ang "madilim na enerhiya," ay nagsabi: "Kung lumipat ka ng malayo, makakakita ka ng isang istraktura na nasa labas ng bubble, sa labas ng uniberso. Ang mga istrukturang ito ay dapat maging sanhi ng paggalaw. "

Kaya, ang "madilim na enerhiya" ay napapansin bilang unang katibayan ng pagkakaroon ng isa pang uniberso, o kahit isang "multiverse".

Ang bawat bubble ay isang lugar na huminto sa pag-kahabaan kasama ang natitirang puwang. Bumuo siya ng kanyang sariling uniberso kasama ang kanyang sariling mga espesyal na batas.

Sa sitwasyong ito, ang espasyo ay walang hanggan at ang bawat bubble ay walang mga hangganan. Kahit na posible na masira ang hangganan ng isa sa kanila, ang espasyo sa pagitan nila ay lumalawak pa. Sa paglipas ng panahon, imposible na maabot ang susunod na bubble. Ang kababalaghan na ito ay nananatiling isa sa mga pinakadakilang misteryo ng kosmos.

Black hole

Ang teorya na iminungkahi ng pisisista na si Lee Smolin ay ipinapalagay na ang bawat tulad ng object space sa Metagalaxy aparato ay nagiging sanhi ng pagbuo ng isang bago. Ang isa ay kailangang isipin lamang kung gaano karaming mga itim na butas doon sa Uniberso. Sa loob ng bawat isa ay may mga pisikal na batas na naiiba sa mga nauna nito. Ang isang katulad na hypothesis ay unang ipinakita noong 1992 sa aklat na "Life of the Cosmos".

Ang mga bituin sa buong mundo na nakulong sa mga itim na butas ay na-compress sa hindi kapani-paniwalang matinding mga density. Sa ganitong mga kondisyon, ang puwang na ito ay sumabog at lumalawak sa sarili nitong bagong uniberso, na naiiba sa orihinal. Ang punto kung saan tumitigil ang oras sa loob ng itim na butas ay ang simula ng Big Bang ng bagong Metagalaxy.

Ang matinding mga kondisyon sa loob ng isang nawasak na itim na butas ay humantong sa maliit na random na mga pagbabago sa pangunahing mga pisikal na pwersa at mga parameter sa anak na babae Universe. Ang bawat isa sa kanila ay may iba't ibang mga katangian at tagapagpahiwatig mula sa magulang.

Ang pagkakaroon ng mga bituin ay isang kinakailangan para sa pagbuo ng buhay. Ito ay dahil sa ang katunayan na ang carbon at iba pang mga kumplikadong molekula na nagbibigay buhay ay nilikha sa kanila. Samakatuwid, para sa pagbuo ng mga nilalang at Uniberso, kinakailangan ang parehong mga kondisyon.

Ang pintas ng natural na pagpili ng kosmiko bilang isang pang-agham na hypothesis ay ang kakulangan ng direktang ebidensya sa yugtong ito. Ngunit dapat tandaan na, sa mga tuntunin ng paniniwala, hindi mas masahol pa kaysa sa ipinanukalang mga alternatibong pang-agham. Walang kumpirmasyon kung ano ang nasa labas ng uniberso, maging ito ang multiverse, string theory, o siklo ng espasyo.

Maraming mga kahanay na uniberso

Ang ideyang ito ay tila isang bagay na walang kinalaman sa modernong teoretikal na pisika. Ngunit ang ideya ng pagkakaroon ng Multiverse ay matagal nang itinuturing na posibilidad na pang-agham, kahit na sanhi pa rin ito ng matinding debate at mapanirang debate sa mga pisika. Ang pagpipiliang ito ay ganap na sumisira sa ideya kung gaano karaming mga Unibersidad ang nasa espasyo.

Mahalagang tandaan na ang Multiverse ay hindi isang teorya, ngunit sa halip na isang kinahinatnan ng modernong pag-unawa sa teoretikal na pisika. Ang pagkakaiba na ito ay kritikal. Walang sinuman ang kumalas sa kanyang kamay at nagsabing: "Hayaan ang isang multiverse!". Ang ideyang ito ay nagmula sa kasalukuyang mga turo tulad ng mekanika ng quantum at teorya ng string.

Multiko at matematika sa kabuuan

Maraming mga tao ang nakakaalam ng eksperimento sa pag-iisip na "Schrödinger's Cat". Ang kakanyahan nito ay namamalagi sa katotohanan na si Erwin Schrödinger, isang Austrian teoretikal na pisisista, ay itinuro ang pagkadili-sakdal ng mga mekanika sa kabuuan.

Nagpapanukala ang siyentipiko na isipin ang isang hayop na inilagay sa isang saradong kahon. Kung bubuksan mo ito, maaari mong malaman ang isa sa dalawang estado ng pusa. Ngunit hangga't sarado ang kahon, ang hayop ay buhay o patay. Pinatunayan nito na walang estado na pinagsasama ang buhay at kamatayan.

Ang lahat ng ito ay tila imposible lamang dahil ang pang-unawa ng tao ay hindi maiintindihan ito.

Ngunit ito ay lubos na posible ayon sa kakaibang mga patakaran ng mga mekanika ng quantum. Malaki ang puwang ng lahat ng posibilidad dito. Sa matematika, isang estado ng dami ng makina ay ang kabuuan (o superposisyon) ng lahat ng posibleng estado. Sa kaso ng Schrödinger's Cat, ang eksperimento ay isang superposition ng "patay" at "buhay" na posisyon.

Ngunit paano ito ma-kahulugan upang magkaroon ito ng anumang praktikal na kahulugan? Ang isang tanyag na paraan ay isipin ang lahat ng mga posibilidad na ito sa paraan na ang tanging "objectively totoo" na estado ng pusa ay napapansin. Gayunpaman, maaari ring sumang-ayon ang isa na ang mga posibilidad na ito ay tama at lahat sila ay mayroon sa iba't ibang mga Unibersidad.

Teorya ng String

Ito ang pinakapangakong pagkakataon na pagsamahin ang mga mekanika ng dami ng dami at grabidad. Mahirap ito sapagkat ang gravity ay bilang hindi mailalarawan sa isang maliit na sukat tulad ng mga atoms at subatomic na mga particle ay nasa mga mekanika ng quantum.

Ngunit ang teorya ng string, na nagsasabing ang lahat ng mga pangunahing partikulo ay gawa sa mga elemento ng monomeric, na naglalarawan sa lahat ng kilalang mga puwersa ng kalikasan nang sabay-sabay. Kabilang dito ang grabidad, electromagnetism, at mga puwersa ng nukleyar.

Gayunpaman, ang teorya ng string string matematika ay nangangailangan ng hindi bababa sa sampung pisikal na sukat. Maaari lamang nating obserbahan ang apat na sukat: taas, lapad, lalim at oras. Samakatuwid, ang mga karagdagang sukat ay nakatago mula sa amin.

Upang magamit ang teorya upang maipaliwanag ang mga pisikal na phenomena, ang mga karagdagang pag-aaral na ito ay "condensed" at napakaliit sa isang maliit na scale.

Ang isang problema o kakaiba sa teorya ng string ay maraming mga paraan upang gawin ang compactification. Ang bawat isa sa kanila ay humahantong sa paglikha ng isang uniberso na may iba't ibang mga pisikal na batas, tulad ng iba't ibang masa ng mga electron at gravity constants. Gayunpaman, mayroon ding mga seryosong pagtutol sa pamamaraan ng compactification. Samakatuwid, ang problema ay hindi ganap na nalutas.

Ngunit ang malinaw na tanong ay: alin sa mga oportunidad na ito ang nabubuhay natin? Ang string theory ay hindi nagbibigay ng isang mekanismo para sa pagtukoy nito. Ginagawa nitong walang silbi dahil hindi posible na lubusan itong subukan. Ngunit ang paggalugad sa gilid ng sansinukob ay naging isang tampok na ito.

Ang kasunod ng Big Bang

Sa pinakamaagang istraktura ng uniberso, mayroong panahon ng pinabilis na pagpapalawak na tinatawag na inflation. Siya ay orihinal na ipinaliwanag kung bakit ang Hubble globo ay halos uniporme sa temperatura. Gayunpaman, hinuhulaan din ng inflation ang isang spectrum ng mga pagbagu-bago ng temperatura sa paligid ng balanse na ito, na kalaunan ay nakumpirma ng ilang spacecraft.

Habang ang eksaktong mga detalye ng teorya ay mainit pa ring pinagtatalunan, ang inflation ay malawak na tinanggap ng mga pisiko. Gayunpaman, ang isang corollary sa teoryang ito ay dapat mayroong iba pang mga bagay sa uniberso na nagpapabilis pa. Dahil sa dami ng pagbabagu-bago ng spacetime, ang ilang mga bahagi nito ay hindi kailanman maabot ang panghuling estado. Nangangahulugan ito na ang espasyo ay magpapalawak magpakailanman.

Ang mekanismong ito ay bumubuo ng isang walang hanggan bilang ng mga Unibersidad. Sa pamamagitan ng pagsasama-sama ng sitwasyong ito sa teorya ng string, mayroong isang pagkakataon na ang bawat isa sa kanila ay may iba't ibang compactification ng mga karagdagang sukat at, samakatuwid, ay may iba't ibang mga pisikal na batas ng uniberso.

Ayon sa doktrina ng Multiverse, na hinuhulaan ng string theory at inflation, ang lahat ng mga uniberso ay nakatira sa parehong pisikal na puwang at maaaring bumalandra. Kailangang hindi sila maaaring mabangga, nag-iiwan ng mga bakas sa kosmiko na kalangitan. Ang kanilang likas na katangian ay may malawak na saklaw - mula sa malamig o mainit na mga spot sa background ng kosmiko na microwave hanggang sa mga anomalyang voids sa pamamahagi ng mga kalawakan.

Dahil ang mga banggaan sa iba pang mga unibersidad ay dapat mangyari sa isang tiyak na direksyon, ang anumang pagkagambala ay inaasahan na makagambala sa pagkakapareho.

Ang ilang mga siyentipiko ay naghahanap para sa kanila sa pamamagitan ng anomalya sa background ng kosmiko microwave, ang sunud-sunod na daanan ng Big Bang. Ang iba ay nasa mga alon ng gravitational na umuusbong sa espasyo-oras habang pumapasa ang napakalaking mga bagay. Ang mga alon na ito ay maaaring direktang patunayan ang pagkakaroon ng inflation, na sa huli ay nagpapatibay ng suporta para sa teorya ng multiverse.

Ang ating mundo, na ipinanganak sa proseso ng Big Bang, ay lumalawak pa, at ang dami ng puwang na naghihiwalay sa kalawakan ay mabilis na tumataas. Ang mga kumpol ng mga kalawakan, na lumilipat sa bawat isa, gayunpaman ay nananatiling matatag na mga pormula na may isang tiyak na sukat at matatag na istraktura. At ang mga atomo ay hindi lumalakas sa lahat sa panahon ng pagpapalawak ng Uniberso, sa kaibahan sa malayang paglipad ng mga photon, na nagdaragdag ng kanilang haba ng daluyong habang lumilipat sila sa paglawak ng puwang. Saan napunta ang enerhiya ng pag-relict ng mga photon? Bakit nakikita natin ang mga quasars na lumayo sa amin sa bilis ng superluminal? Ano ang madilim na enerhiya? Bakit magagamit sa amin ang bahagi ng Uniberso? Ito ay bahagi lamang ng mga tanong na iniisip ng mga kosmologist ngayon, sinusubukan na muling pagkakasundo sa pangkalahatang teorya ng kapamanggitan sa larawan ng Mundo na sinusunod ng mga astronomo.

Hubble globo

Ayon sa batas ni Hubble, na naglalarawan sa pagpapalawak ng Uniberso, ang mga bilis ng radial ng mga kalawakan ay proporsyonal sa kanilang distansya sa koepisyent Н 0na tinawag ngayon patuloy ang Hubble.

Ang halaga ng H 0 ay natutukoy ng mga obserbasyon ng mga galactic na bagay, ang mga distansya na kung saan ay sinusukat higit sa lahat sa pamamagitan ng pinakamaliwanag na mga bituin o Cepheids.

Karamihan sa mga independiyenteng mga pagtatantya ng H 0 ay nagbibigay ng parameter na ito sa kasalukuyan ng isang halaga ng halos 70 km / s bawat megaparsec.

Nangangahulugan ito na ang mga kalawakan na matatagpuan sa layo na 100 megaparsec ay lumilipas sa amin sa bilis na halos 7000 km / s.

Sa mga modelo ng lumalawak na Uniberso, ang palagiang Hubble ay nagbabago sa oras, ngunit ang salitang "pare-pareho" ay nabibigyang-katwiran sa pamamagitan ng katotohanan na sa anumang naibigay na oras sa oras sa lahat ng mga punto ng Uniberso ang palagiang Hubble ay pareho.

Ang kabaligtaran ng palagiang Hubble ay may katuturan katangian ng oras ng pagpapalawak ng Uniberso kasalukuyan. Para sa kasalukuyang halaga ng palagiang Hubble, ang edad ng uniberso ay tinatayang halos 13,8 bilyong taon.

Kakaugnay sa sentro ng globo ng Hubble, ang bilis ng pagpapalawak ng puwang sa loob nito ay mas mababa sa bilis ng ilaw, at sa labas nito - higit pa. Sa Hubble globo mismo, ang light quanta ay, tulad nito, nagyelo sa espasyo, na lumalawak doon sa bilis ng ilaw, at samakatuwid ay nagiging isa pang abot-tanaw - abot-tanaw ng mga photon.

Kung ang pagpapalawak ng uniberso ay nagpapabagal, pagkatapos ay ang radius ng Hubble globo ay nagdaragdag, dahil ito ay inversely na proporsyonal sa bumababang parameter ng Hubble. Sa kasong ito, habang ang edad ng sansinukob, ang globo na ito ay sumasakop sa higit pa at higit pang mga bagong lugar ng kalawakan at hinahayaan ang higit pa at mas maraming quanta. Sa paglipas ng panahon, makikita ng tagamasid ang mga kalawakan at mga panghihimasok na kaganapan na dating nasa labas ng kanyang photon horizon. Kung ang pagpapalawak ng uniberso ay nagpapabilis, pagkatapos ay ang radius ng Hubble globo, sa kabaligtaran, ay bumababa.

Ang kosmolohiya ay nagsasalita ng tatlong mahahalagang ibabaw: ang kaganapan ng abot-tanaw, ang partikulo ng abot-tanaw, at ang Hubble globo. Ang huling dalawa ay ang mga ibabaw sa kalawakan, at ang una ay nasa espasyo - oras. Nakilala na namin ang globo ng Hubble, ngayon ay pag-usapan natin ang tungkol sa mga abot-tanaw.

Partikular na abot-tanaw

Partikular na abot-tanaw naghihiwalay sa mga kasalukuyang sinusunod na mga bagay mula sa mga hindi napapanood.

Dahil ang bilis ng ilaw ay may hangganan, nakikita ng tagamasid ang mga bagay sa kalangitan habang sila ay nasa higit pa o mas malayong nakaraan. Sa kabila ng parisukat na abot-tanaw, may mga kalawakan na hindi kasalukuyang sinusunod sa anumang yugto ng kanilang nakaraang ebolusyon. Nangangahulugan ito na ang kanilang mga linya sa mundo sa espasyo-oras na walang intersect sa ibabaw na kung saan ang ilaw ay kumakalat, na dumarating sa tagamasid mula sa sandali ng kapanganakan ng Uniberso. Sa loob ng partikulo ng kalawakan ay ang mga kalawakan na ang mga linya ng mundo ay tumawid sa ibabaw na ito sa nakaraan. Ito ang mga kalawakan na bumubuo sa bahagi ng Uniberso, sa prinsipyo na maa-access sa obserbasyon sa isang naibigay na oras sa oras.

Para sa isang di-lumalawak na Uniberso, ang laki ng pag-iipon ng butil ay lumalaki na may edad, at mas maaga o lahat ng mga rehiyon ng Uniberso ay magagamit para sa pag-aaral. Ngunit sa isang lumalawak na uniberso hindi ito ang nangyayari. Bukod dito, depende sa rate ng pagpapalawak, ang laki ng pag-abot ng butil ay maaaring depende sa oras na lumipas mula pa sa simula ng pagpapalawak, ayon sa isang mas kumplikadong batas kaysa sa simpleng proporsyonal. Sa partikular, sa isang mabilis na pagpapalawak ng Uniberso, ang sukat ng horon ng butil ay maaaring may posibilidad na palagiang halaga. Nangangahulugan ito na may mga lugar na hindi napapansin, may mga proseso na hindi napapansin.

Bilang karagdagan, ang laki ng horizon ng tinga ay nililimitahan ang laki ng mga lugar na sanhi. Sa katunayan, dalawang spatial point na pinaghiwalay ng isang distansya na mas malaki kaysa sa laki ng abot-tanaw ay hindi pa nakikipag-ugnay sa nakaraan. Dahil ang pinakamabilis na pakikipag-ugnay (pagpapalitan ng mga sinag ng ilaw) ay hindi pa naganap, kung gayon ang anumang iba pang pakikipag-ugnay ay hindi kasama. Samakatuwid, walang kaganapan sa isang punto na maaaring magkaroon ng isang kaganapan na nagaganap sa ibang punto bilang sanhi nito. Sa kaso kung ang laki ng abot-tanaw ng mga particle ay may isang pare-pareho ang halaga, ang Uniberso ay nahahati sa mga hindi magkakaugnay na mga rehiyon, kung saan ang ebolusyon ay nagpatuloy nang nakapag-iisa.

Sa gayon, hindi posible para sa amin na malaman kung ano ang uniberso na tulad ng lampas ng kasalukuyang partido ng parisukat. Ang ilang mga teorya ng unang uniberso ay nag-aangkin na malayo sa abot-tanaw na ito, hindi ito katulad ng nakikita natin. Ang tesis na ito ay lubos na pang-agham, dahil sumusunod ito mula sa medyo makatwirang mga kalkulasyon, ngunit hindi ito maaaring tanggihan o kumpirmado sa tulong ng mga obserbasyon ng astronomya na magagamit sa ating panahon, Bukod dito, kung ang puwang ay patuloy na lumawak nang may pabilis, hindi posible na mapatunayan ito at kung magkano anumang malayong hinaharap.

Ang mga mapagkukunan sa abot-tanaw ng mga particle ay may walang katapusan na redshift. Ito ang mga pinaka sinaunang mga photon, na hindi bababa sa teoretikal ay maaari na ngayong "makita". Halos mailabas sila halos sa oras ng Big Bang. Kung gayon ang laki ng bahagi ng Universe na nakikita ngayon ay napakaliit, na nangangahulugang mula noon ang lahat ng mga distansya ay lumago nang labis. Dito lumitaw ang walang hanggan na redshift. Siyempre, hindi namin talaga makita ang mga photon mula sa napaka abot-tanaw ng mga particle. Ang sansinukob sa mga unang taon nito ay kaakit-akit sa radiation. Samakatuwid, ang mga photon na may mga redshift na higit sa 1000 ay hindi sinusunod. Kung sa hinaharap na mga astronomo na matutong magrehistro ng mga relic neutrinos, papayagan nito ang isang sulyap sa mga unang minuto ng buhay ng Uniberso, na naaayon sa redshift - 3x10 7. Kahit na ang mas malaking pag-unlad ay maaaring makamit sa pagtuklas ng mga alon ng relic gravitational, na umaabot sa "mga oras ng Planck" (10 -43 segundo mula sa simula ng pagsabog). Sa kanilang tulong, posible na tingnan ang nakaraan hangga't maaari sa alituntunin sa tulong ng mga batas ng kalikasan na kilala ngayon. Malapit sa simula ng malaking putok, ang pangkalahatang kapamanggitan ay hindi na naaangkop.

Hangganan ng kaganapan

Sona ng Kaganapan - ito ay isang ibabaw sa espasyo-oras... Ang ganitong abot-tanaw ay hindi lilitaw sa bawat modelo ng kosmolohiko. Halimbawa, walang kaganapan na abot-tanaw sa pabagal na uniberso - ang anumang kaganapan mula sa buhay ng malayong mga kalawakan ay makikita kung maghintay ka nang sapat. Ang punto ng pagpapakilala sa abot-tanaw na ito ay naghihiwalay sa mga kaganapan na maaaring makaapekto sa amin ng hindi bababa sa hinaharap mula sa mga hindi makakaimpluwensya sa amin sa anumang paraan. Kahit na ang ilaw ng signal ng isang kaganapan ay hindi maabot sa amin, kung gayon ang kaganapan mismo ay hindi makakaimpluwensya sa amin. Bakit posible ito? Maaaring may maraming mga kadahilanan. Ang pinakasimpleng ay ang "dulo ng mundo" modelo. Kung ang hinaharap ay limitado sa oras, kung gayon malinaw na ang ilaw mula sa ilang malayong mga kalawakan ay hindi maabot sa amin. Karamihan sa mga modernong modelo ay hindi nagbibigay ng gayong pagkakataon. Gayunman, mayroong, isang bersyon ng darating na Big Rip, ngunit hindi ito masyadong tanyag sa mga agham na pang-agham. Ngunit may isa pang pagpipilian - pagpapalawak na may pabilis.

Ang kamakailang pagtuklas ng katotohanan na ang uniberso ngayon ay lumalawak na may pabilis ay literal na bumagsak na mga kosmologist. Maaaring mayroong dalawang mga kadahilanan para sa hindi pangkaraniwang pag-uugali ng ating mundo: alinman sa pangunahing "tagapuno" ng ating Uniberso ay hindi ordinaryong bagay, ngunit hindi kilalang bagay na may hindi pangkaraniwang mga katangian (ang tinatawag na madilim na enerhiya), o (kahit na mas masamang pag-isipan ito!) Kinakailangan na baguhin ang mga equation ng pangkalahatang pagkakaugnay. Bukod dito, sa ilang kadahilanan, ang sangkatauhan ay nagkaroon ng pagkakataon na mabuhay sa maikling panahon ng kosmolohikal na iyon, nang ang mabagal na paglawak ay pinalitan lamang ng pinabilis na. Ang lahat ng mga katanungang ito ay malayo pa rin mula sa paglutas, ngunit ngayon maaari nating talakayin kung paano ang pinabilis na pagpapalawak (kung magpapatuloy ito magpakailanman) ay magbabago sa ating Uniberso at lumikha ng isang pang-abot na kaganapan. Ito ay lumiliko na ang buhay ng malalayong mga kalawakan, mula sa sandaling kinuha nila ang isang sapat na mataas na bilis ng pagtakas, ay titigil para sa amin at ang kanilang kinabukasan ay hindi malalaman sa amin - ang ilaw mula sa isang bilang ng mga kaganapan ay hindi kailanman maaabot sa amin. Sa paglipas ng panahon, sa isang medyo malayong hinaharap, ang lahat ng mga kalawakan na hindi bahagi ng aming lokal na supercluster na 100 megaparsec na laki ay mawawala sa kabila ng pag-abot ng kaganapan.

Nakaraan at hinaharap

"Nagsisimula akong mag-isip tungkol sa abot-tanaw sa aking nagtapos na paaralan, at hindi kahit na sa aking sariling inisyatibo," sabi ni Propesor Wolfgang Rindler, na nagtuturo pa rin ng pisika sa Unibersidad ng Texas sa Dallas. - Pagkatapos ang teorya ng Uniberso, na kilala bilang Steady State Cosmology, ay nasa mahusay na fashion. Ang aking superbisor ay nakakuha ng isang mapait na argumento sa mga may-akda ng teoryang ito at inanyayahan akong maunawaan ang kakanyahan ng hindi pagkakasundo. Hindi ko pinabayaan ang iminungkahing problema, at bilang isang resulta lumitaw ang aking trabaho sa kosmolohiko na mga horonolohiko.

Ayon kay Propesor Rindler, mayroong isang napakalinaw na interpretasyon ng parehong mga abot-tanaw sa ating mundo: "Ang kaganapan ng abot-tanaw ay nabuo ng isang ilaw sa harap, na makikipag-ugnay sa limitasyon sa aming Galaxy kapag ang edad ng Uniberso ay lumalaki sa kawalang-hanggan. Sa kaibahan, ang butas na abot-tanaw ay tumutugma sa ilaw na harapan na inilabas sa oras ng Big Bang. Malambing na nagsasalita, ang kaganapan ng abot-tanaw ay naipalabas ng pinakahuli ng mga light fronts na maabot ang aming Galaxy, at ang partido na abot-tanaw ay ang una. Mula sa pakahulugan na ito, malinaw na

ang abot-tanaw ng mga partikulo ay nagtatakda ng pinakamataas na distansya mula sa kung saan sa ating kasalukuyang panahon posible na obserbahan ang nangyari sa nakaraan. Ang pang-abot-tanaw ng kaganapan, sa kabilang banda, ay nag-aayos ng maximum na distansya mula sa kung saan maaaring makuha ang impormasyon tungkol sa walang hanggan na hinaharap.

Ito ay talagang dalawang magkakaibang mga horizon, na kinakailangan para sa isang kumpletong paglalarawan ng ebolusyon ng uniberso. "

Sa madaling araw ng kosmolohiya - ang agham na nag-aaral sa Uniberso - sa pangkalahatan ay tinanggap na ang mga siyentipiko ay madalas na nagkakamali tungkol sa mga maliit na bagay, ngunit hindi kailanman nag-alinlangan sa buong mundo. Sa ating panahon, ang mga pagkakamali sa mga kalkulasyon ay nabawasan sa isang minimum, ngunit ang mga pagdududa ay lumago sa laki ng bagay sa ilalim ng pag-aaral. Sa loob ng maraming mga dekada, ang mga kosmologist ay nagtatayo ng mga bagong teleskopyo, na nag-imbento ng mapanlikha na mga detektor, gamit ang mga supercomputer at, bilang isang resulta, maaaring kumpiyansa na sabihin na ang uniberso ay nagsimula 13,820 milyong taon na ang nakakaraan mula sa isang maliit na bubble sa espasyo, ang laki ng isang atom. Sa kauna-unahang pagkakataon, ang mga siyentipiko, na may isang kawastuhan ng isang ikasampu ng isang porsyento, ay lumikha ng isang mapa ng kosmiko microwave background - ang relic radiation na lumitaw 380 libong taon pagkatapos ng Big Bang.

Hindi pa rin alam kung ano ang madilim na bagay. Ang madilim na enerhiya ay isang mas malaking misteryo.

Sa solar system, wala pang sampung mga planeta at may isang araw. Ang isang kalawakan ay isang kumpol ng mga solar system. Mayroong halos dalawang daang bilyong bituin sa kalawakan. Mayroong bilyun-bilyong mga kalawakan sa Uniberso. Naiintindihan mo ba kung ano ang uniberso? Kami mismo ay hindi alam kung ano ito, at hindi namin malamang na malaman sa susunod na bilyong taon. At ang higit na kaalaman tungkol sa uniberso ay dumarami - tungkol sa kung ano ang pumapaligid sa amin at naglalaman ng lahat ng ito sa kanyang sarili - ang higit pang mga katanungan ng mga tao.

Kung titingnan namin ang Uniberso, sa lahat ng mga planeta at bituin nito, mga kalawakan at kumpol, gas, alikabok, plasma, nakikita namin ang parehong mga lagda sa lahat ng dako. Nakakakita kami ng mga linya ng pagsipsip at paglabas ng atom, nakikita namin na ang bagay ay nakikipag-ugnay sa iba pang mga anyo ng bagay, nakikita namin ang pagbuo ng bituin at pagkamatay ng mga bituin, banggaan, X-ray at marami pa. Mayroong isang malinaw na tanong na nangangailangan ng paliwanag: bakit nakikita natin ang lahat ng ito? Kung ang mga batas ng pisika ay nagdidikta ng simetrya sa pagitan ng bagay at antimatter na ating napansin, hindi ito dapat umiiral.

Sa pagtingin sa kalangitan ng bituin sa gabi, hindi mo sinasadyang tanungin ang iyong sarili: kung gaano karaming mga bituin ang nasa langit? Mayroon bang buhay sa ibang lugar, kung paano ito lumitaw at may wakas sa lahat?

Karamihan sa mga pang-agham na astronomo ay tiwala na ang sansinukob ay ipinanganak bilang resulta ng pinakamalakas na pagsabog, mga 15 bilyong taon na ang nakalilipas. Ang malaking pagsabog na ito, na karaniwang tinatawag na "Big Bang" o "Big Impact", ay nabuo mula sa malakas na compression ng bagay, nagkalat ng mga mainit na gas sa iba't ibang direksyon, at nagbigay ng mga kalawakan, bituin at planeta. Kahit na ang pinaka-moderno at bagong mga aparato ng astronomya ay hindi kayang masakop ang buong kosmos. Ngunit ang makabagong teknolohiya ay maaaring mahuli ang ilaw mula sa mga bituin na 15 bilyong light-years ang layo mula sa Earth! Marahil ang mga bituin na ito ay matagal na nawala, ipinanganak sila, may edad at namatay, ngunit ang ilaw mula sa kanila ay naglakbay sa Earth sa loob ng 15 bilyong taon at nakikita pa rin ito ng teleskopyo.

Ang mga siyentipiko ng maraming henerasyon at mga bansa ay nagsisikap na magmungkahi, kalkulahin ang laki ng ating Uniberso, matukoy ang sentro nito. Ito ay pinaniniwalaan na ang sentro ng uniberso ay ang ating planeta Lupa. Pinatunayan ni Copernicus na ito ang Araw, ngunit sa pag-unlad ng kaalaman at pagtuklas ng ating kalawakan na Milky Way, naging malinaw na ang alinman sa ating planeta o kahit na ang Araw ay sentro ng Uniberso. Naisip ng mahabang panahon na wala nang mga kalawakan maliban sa Milky Way, ngunit ito ay tinanggihan.

Ang isang kilalang katotohanan na pang-agham ay nagmumungkahi na ang Uniberso ay patuloy na lumalawak at ang bituin ng kalangitan na ating minamasid, ang istraktura ng mga planeta na nakikita natin ngayon, ay lubos na naiiba kaysa sa milyun-milyong taon na ang nakalilipas. Kung ang sansinukob ay lumalaki, pagkatapos ay may mga gilid. Ang isa pang teorya ay nagsasabi na mayroong iba pang mga unibersidad at mundo na lampas sa mga hangganan ng ating puwang.

Ang una na nagpasya na patunayan ang kawalang-hanggan ng Uniberso ay si Issac Newton. Ang pagkakaroon ng natuklasan ang batas ng unibersal na gravitation, naniniwala siya na kung ang puwang ay may hangganan, mas maaga o lahat ng kanyang mga katawan ay maaakit at pagsasama sa isang solong. At dahil hindi ito nangyari, kung gayon ang uniberso ay walang mga hangganan.

Mukhang ang lahat ng ito ay lohikal at halata, ngunit natapos pa rin ni Albert Einstein ang mga stereotypes na ito. Nilikha niya ang kanyang sariling modelo ng Uniberso batay sa kanyang sariling teorya ng kapamanggitan, ayon sa kung saan ang Uniberso ay walang hanggan sa oras, ngunit may hangganan sa kalawakan. Inihambing niya ito sa isang three-dimensional na globo o, sa simpleng mga termino, sa ating globo. Hindi mahalaga kung gaano kalaki ang isang manlalakbay na naglalakbay sa paligid ng Daigdig, hindi siya makarating sa gilid nito. Gayunpaman, hindi ito nangangahulugan na ang Earth ay walang hanggan. Ang manlalakbay ay babalik lamang sa lugar kung saan nagsimula ang kanyang paglalakbay.

Sa parehong paraan, ang space wanderer, simula sa ating planeta at pagtagumpayan ang Uniberso sa isang bituin, ay maaaring bumalik sa Earth. Lamang sa oras na ito ang wanderer ay lilipat hindi sa two-dimensional na ibabaw ng globo, ngunit sa three-dimensional na ibabaw ng hypersphere. Nangangahulugan ito na ang Universe ay may isang hangganan na dami, at samakatuwid ay isang may hangganan na bilang ng mga bituin at masa. Gayunpaman, ang Universe ay walang mga hangganan o anumang sentro. Naniniwala si Einstein na ang sansinukob ay static at ang laki nito ay hindi nagbabago.

Gayunpaman, ang pinakadakilang kaisipan ay hindi dayuhan sa maling akala. Noong 1927, ang aming Sobyet na pisiko na si Alexander Fridman ay makabuluhang pinalawak ang modelong ito. Ayon sa kanyang mga kalkulasyon, ang uniberso ay hindi static sa lahat. Maaari itong palawakin o kontrata sa paglipas ng panahon. Hindi agad tinanggap ni Einstein ang gayong pagwawasto, ngunit sa pagtuklas ng teleskopyo ng Hubble, napatunayan ang katotohanan ng pagpapalawak ng Uniberso, sapagkat nagkalat ang mga kalawakan, i.e. lumipat sa bawat isa.

Napatunayan na ngayon na ang Uniberso ay lumalawak nang pabilis, na napuno ito ng malamig na madilim na bagay at ang edad nito ay 13.75 bilyong taon. Alam ang edad ng uniberso, matutukoy mo ang laki ng napapansin na rehiyon. Ngunit huwag kalimutan ang tungkol sa patuloy na pagpapalawak.

Kaya, ang laki ng napapansin na Uniberso ay nahahati sa dalawang uri. Ang maliwanag na laki, na tinatawag ding Hubble radius (13.75 bilyong light years), na napag-usapan namin sa itaas. At ang tunay na sukat, na tinatawag na particle horizon (45.7 bilyong light years). Ngayon ay ipapaliwanag ko: sigurado, narinig mo na kapag tiningnan namin ang kalangitan, nakikita namin ang nakaraan ng iba pang mga bituin, mga planeta, at hindi kung ano ang nangyayari ngayon. Halimbawa, ang pagtingin sa Buwan, nakikita natin kung ano ito noon pa lamang, ang Araw ng higit sa walong minuto na ang nakakaraan, ang pinakamalapit na mga bituin - taon, mga kalawakan - milyun-milyong taon na ang nakalilipas, atbp. Iyon ay, mula sa sandali ng kapanganakan ng Uniberso, walang photon, i.e. ang ilaw ay hindi magkaroon ng oras upang maglakbay nang higit sa 13.75 bilyong ilaw na taon. Ngunit! Huwag kalimutan ang tungkol sa katotohanan ng pagpapalawak ng Uniberso. Kaya hanggang sa maabot nito ang tagamasid, ang bagay ng nascent Universe, na naglabas ng ilaw na ito, ay magiging 45.7 bilyong sv mula sa amin. taong gulang. Ang laki na ito ay ang abot-tanaw ng mga particle, at ito ang hangganan ng napapansin na uniberso.

Gayunpaman, ang parehong mga abot-tanaw na ito ay hindi lahat ay nagpapakita ng tunay na sukat ng Uniberso. Lumalawak ito at kung magpapatuloy ang kalakaran na ito, kung gayon ang lahat ng mga bagay na maaari nating mapagmasid ngayon ay mawala sa lalong madaling panahon o mawala sa ating larangan.

Sa ngayon, ang pinaka malayong ilaw na sinusunod ng mga astronomo ay ang radiation ng background ng microwave. Ito ang mga sinaunang mga electromagnetic waves na bumangon sa pinagmulan ng uniberso. Ang mga alon na ito ay napansin gamit ang mga sensitibong antena at direkta sa espasyo. Sumisilip sa relic radiation, nakikita ng mga siyentipiko ang Universe dahil 380 libong taon pagkatapos ng Big Bang. Sa sandaling ito, ang Universe ay pinalamig nang labis na nagawa nitong maglabas ng mga libreng photon, na nakuha ngayon sa tulong ng mga teleskopyo sa radyo. Sa mga panahong iyon, walang mga bituin o kalawakan sa Uniberso, ngunit isang tuluy-tuloy na ulap lamang ng hydrogen, helium at isang hindi gaanong halaga ng iba pang mga elemento. Mula sa mga inhomogeneities na sinusunod sa ulap na ito, ang mga kumpol ng galactic ay susunod na mabubuo.

Nagtatalo pa rin ang mga siyentipiko kung mayroong totoo, hindi maipapansin na mga hangganan sa sansinukob. Sa isang paraan o sa iba pa, ang lahat ay nag-uugnay sa kawalang-hanggan ng Uniberso, ngunit binibigyang kahulugan nila ang kawalang-hanggan na ito sa ganap na magkakaibang paraan. Itinuturing ng ilan na ang Universe ay multidimensional, kung saan ang aming "lokal" na three-dimensional na Uniberso ay isa lamang sa mga layer nito. Sinasabi ng iba na ang sansinukob ay fractal - na nangangahulugang ang ating lokal na uniberso ay maaaring maging isang maliit na butil ng isa pa. Huwag kalimutan ang tungkol sa iba't ibang mga modelo ng Multiverse, i.e. ang pagkakaroon ng isang walang hanggan bilang ng iba pang mga unibersidad sa labas ng atin. At maraming, maraming iba't ibang mga bersyon, ang bilang ng kung saan ay limitado lamang sa imahinasyon ng tao.